Agrobacterium: las plantas también pueden enfermarse

El mundo de la biotecnología se está desarrollando no sólo gracias a los organismos animales. Bueno, también utiliza varios tipos de plantas. Un ejemplo en el que este campo de la ciencia se basa en el estudio de las estructuras vegetales es el uso de bacterias del género Agrobacterium. Estos patógenos son inusuales porque revolucionaron la genética molecular de las plantas y dieron lugar a una nueva industria que se ocupa de la modificación genética de las plantas. ¿Cuáles son las bacterias en cuestión y para qué sirven en la investigación biotecnológica?

Bacterias del género Agrobacterium

Agrobacterium es una bacteria patógena del suelo que infecta las plantas a través de los tejidos heridos. Después de la infección, se producen tumores en el cuello de la raíz o un crecimiento excesivo de la raíz. Desde un punto de vista microbiológico, son bacterias gramnegativas, aeróbicas y con forma de bastón.

¿Cómo infecta Agrobacterium las plantas?

El proceso de infección y transformación mediante Agrobacterium in vitro se puede dividir en las siguientes etapas:
1. Agrobacterium entra en estrecho contacto con una célula vegetal.
a. Reconocimiento de tejido vegetal dañado a través de uno de los genes de virulencia colocados en el plásmido bacteriano.
b. La bacteria se acerca a la célula dañada y los genes de virulencia ubicados en el cromosoma bacteriano comienzan a producir sustancias adhesivas.
C. El ADN-T se extrae del plásmido.
2. Transferencia de ADN-T a una célula vegetal y expresión de oncogenes codificados.
a. El ADN T se transfiere a la célula vegetal en forma de un complejo ADN-proteína.
b. El complejo ingresa al núcleo.
C. El ADN T monocatenario está unido a una de las cadenas de ADN de la planta.
3. Aparición de cambios morfológicos que indiquen el desarrollo de cáncer.
a. Después de integrarse con el ADN de la planta, el ADN-T comienza la producción de enzimas de la vía de síntesis de auxinas y citoquininas, que inician el crecimiento tumoral, así como la síntesis y secreción de opiniones.

Agrobacterium en biotecnología

El tipo de bacteria discutido se utiliza actualmente para producir plantas transgénicas. Las plantas transgénicas son aquellas cuyo ADN ha sido modificado mediante técnicas de ingeniería genética. El propósito de tal proceso es introducir una nueva característica en la planta que no ocurre naturalmente en una especie determinada. El resultado de una determinada modificación es también obtener la planta más útil y productiva. La transformación de plantas incluye no sólo la entrega e integración de ADN modificado en células vegetales, sino también la regeneración de plantas transgénicas.

Agrobacterium y farmacia

Además de mejorar el estado de los cultivos, la transformación con Agrobacterium también se utiliza para producir proteínas valiosas en las plantas que tienen efectos farmacéuticos. Este proceso se llama bioagricultura o agricultura molecular e implica la introducción de genes que codifican proteínas terapéuticas en plantas huésped. Luego, estas proteínas pueden expresarse en tejidos vegetales, cosecharse y purificarse para su uso en una variedad de aplicaciones médicas. Ejemplos de proteínas farmacéuticas producidas con Agrobacterium incluyen anticuerpos, vacunas, enzimas y factores de crecimiento.

Fuentes:

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2. Thompson MG, Moore WM, Hummel NFC, Pearson AN, Barnum CR, Scheller HV, Shih PM. Agrobacterium tumefaciens: A Bacterium Primed for Synthetic Biology. Biodes Res. 2020 May 26;2020:8189219. doi: 10.34133/2020/8189219. PMID: 37849895; PMCID: PMC10530663.
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8. Britannica